http://www.importnew.com/16301.html 好的链接
HashMap的工作原理？
1.HashMap的底层结构是数组加链表；
a.HashMap包含一个Entry(key,value,next,hash)的内部类，key/value放入HashMap的时候都会被包装成Entry的对象
b.HashMap成员就有Entry数组，该数组的大小默认是16，永远都是2的次方数，如果自己给出的不是2的次方数会转换成大于并接近自己给的2的次方数。put(key,value)就是转换成Entry对象并放入数组中。
2.put方法的实现；
c.1 根据key的HashCode进行Hash运算，得到hash值
c.2 根据hash值去确定数组的位置，hash&(table.length-1)等价于hash%(table.length) length是2的次方数该公式成立，正获取数组的位置<bucket>。
c.3 如果这个位置没有元素存在，直接包装成Entry实例，给元素数组附值；
如果计算出的位置有元素已经存在，就会判断key是否相同，如果相同就会覆盖，并且遍历整个链表
如果都不覆盖插入到链表的头部。for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next)
注意1:如果计算出来的位置相同，这就是冲突率，我们要减少冲突率，因为一旦放入链表中，以后总是要遍历链表，效率低，要尽量把元素直接放入数组，而非链表。根据实际要求重写hashCode和euals。
注意2:底层是数组，尽量减少扩容，所以HashMap放入元素的时候应该估算数组的大小，减少扩容。HashMap中有加载因子默认0.75，比如默认大小16，那么数组已经有12个元素，会自动扩容。
3.get方法的实现；
通过key查找元素的算法与放入是一样的。所有一旦key放入HashMap，就不应该修改跟hashCode和euquals方法生成相关的属性的值了。
HashMap中解决碰撞的方法
hashCode相同时，
查看bucket位置是有元素已经存在，就会调用equals方法判断key是否相同，如果相同就会覆盖，并且遍历整个链表
如果都不覆盖插入到链表的头部。for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next)（bucket存放的是Entry对象，键值对）
equals()和hashCode()的应用，以及重要性，“如果两个键的hashcode相同，你如何获取值对象？”
hashCode相同时，找到bucket位置之后，会调用keys.equals()方法去找到链表中正确的节点，最终找到要找的值对象。
（hashCode是用于查找使用的，而equals是用于比较两个对象的是否相等的）
不可变对象的好处
HashMap多线程的条件竞争
重新调整HashMap的大小，rehashing过程
HashMap的负载因子大小为0.75，当一个map填满了75%的bucket时候，自动扩容，将会创建原来HashMap大小的两倍的bucket数组，来重新调整map的大小，并将原来的对象放入新的bucket数组中。这个过程叫作rehashing，因为它调用hash方法找到新的bucket位置。
与Hashtable区别—－－－见HashMap和Hashtable的区别
5.TreeMap(key,value)
key必须能够根据某种规则排序，通过两种比较器，TreeSet中用的就是TreeMap
6.Hashtable
6.1 和HashMap相比类的层次结构不一样，都实现了Map接口基本操作类似
6.2 HashMap中的key/value都可以是null，而Hashtable不能是null，会抛出NullPointException异常
6.3 Hashtable是线程安全的（线程并发效率低，但安全，数据一致性高），HashMap是线程不安全（线程并发时效率高，但不安全，数据一致性低）
6.4 Hashtable的子类，java.util.Properties
7.java.util.Collections类
该类封装了一些对集合的操作都是静态方法，Collections.sort,max,min
与Collection的关系，没有关系，介绍两者功能，Colleciton所有父类接口，子类接口有List，Set
先来些简单的问题
“你用过HashMap吗？” “什么是HashMap？你为什么用到它？”
几乎每个人都会回答“是的”，然后回答HashMap的一些特性，譬如HashMap可以接受null键值和值，而Hashtable则不能；HashMap是非synchronized;HashMap很快；以及HashMap储存的是键值对等等。这显示出你已经用过HashMap，而且对它相当的熟悉。但是面试官来个急转直下，从此刻开始问出一些刁钻的问题，关于HashMap的更多基础的细节。面试官可能会问出下面的问题：
“你知道HashMap的工作原理吗？” “你知道HashMap的get()方法的工作原理吗？”
但一些面试者可能可以给出答案，“HashMap是基于hashing的原理，我们使用put(key, value)存储对象到HashMap中，使用get(key)从HashMap中获取对象。当我们给put()方法传递键和值时，我们先对键调用hashCode()方法，返回的hashCode用于找到bucket位置来储存Entry对象。”这里关键点在于指出，HashMap是在bucket中储存键对象和值对象，作为Map.Entry。这一点有助于理解获取对象的逻辑。如果你没有意识到这一点，或者错误的认为仅仅只在bucket中存储值的话，你将不会回答如何从HashMap中获取对象的逻辑。这个答案相当的正确，也显示出面试者确实知道hashing以及HashMap的工作原理。但是这仅仅是故事的开始，当面试官加入一些Java程序员每天要碰到的实际场景的时候，错误的答案频现。下个问题可能是关于HashMap中的碰撞探测(collision detection)以及碰撞的解决方法：
“当两个对象的hashcode相同会发生什么？” 从这里开始，真正的困惑开始了，一些面试者会回答因为hashcode相同，所以两个对象是相等的，HashMap将会抛出异常，或者不会存储它们。然后面试官可能会提醒他们有equals()和hashCode()两个方法，并告诉他们两个对象就算hashcode相同，但是它们可能并不相等。一些面试者可能就此放弃，而另外一些还能继续挺进，他们回答“因为hashcode相同，所以它们的bucket位置相同，‘碰撞’会发生。因为HashMap使用链表存储对象，这个Entry(包含有键值对的Map.Entry对象)会存储在链表中。”这个答案非常的合理，虽然有很多种处理碰撞的方法，这种方法是最简单的，也正是HashMap的处理方法。但故事还没有完结，面试官会继续问：
“如果两个键的hashcode相同，你如何获取值对象？” 面试者会回答：当我们调用get()方法，HashMap会使用键对象的hashcode找到bucket位置，然后获取值对象。面试官提醒他如果有两个值对象储存在同一个bucket，他给出答案:将会遍历链表直到找到值对象。面试官会问因为你并没有值对象去比较，你是如何确定确定找到值对象的？除非面试者知道HashMap在链表中存储的是键值对，否则他们不可能回答出这一题。
其中一些记得这个重要知识点的面试者会说，找到bucket位置之后，会调用keys.equals()方法去找到链表中正确的节点，最终找到要找的值对象。完美的答案！
许多情况下，面试者会在这个环节中出错，因为他们混淆了hashCode()和equals()方法。因为在此之前hashCode()屡屡出现，而equals()方法仅仅在获取值对象的时候才出现。一些优秀的开发者会指出使用不可变的、声明作final的对象，并且采用合适的equals()和hashCode()方法的话，将会减少碰撞的发生，提高效率。不可变性使得能够缓存不同键的hashcode，这将提高整个获取对象的速度，使用String，Interger这样的wrapper类作为键是非常好的选择。
如果你认为到这里已经完结了，那么听到下面这个问题的时候，你会大吃一惊。“如果HashMap的大小超过了负载因子(load factor)定义的容量，怎么办？”除非你真正知道HashMap的工作原理，否则你将回答不出这道题。默认的负载因子大小为0.75，也就是说，当一个map填满了75%的bucket时候，和其它集合类(如ArrayList等)一样，将会创建原来HashMap大小的两倍的bucket数组，来重新调整map的大小，并将原来的对象放入新的bucket数组中。这个过程叫作rehashing，因为它调用hash方法找到新的bucket位置。
如果你能够回答这道问题，下面的问题来了：“你了解重新调整HashMap大小存在什么问题吗？”你可能回答不上来，这时面试官会提醒你当多线程的情况下，可能产生条件竞争(race condition)。
当重新调整HashMap大小的时候，确实存在条件竞争，因为如果两个线程都发现HashMap需要重新调整大小了，它们会同时试着调整大小。在调整大小的过程中，存储在链表中的元素的次序会反过来，因为移动到新的bucket位置的时候，HashMap并不会将元素放在链表的尾部，而是放在头部，这是为了避免尾部遍历(tail traversing)。如果条件竞争发生了，那么就死循环了。这个时候，你可以质问面试官，为什么这么奇怪，要在多线程的环境下使用HashMap呢？
热心的读者贡献了更多的关于HashMap的问题：
为什么String, Interger这样的wrapper类适合作为键？ String, Interger这样的wrapper类作为HashMap的键是再适合不过了，而且String最为常用。因为String是不可变的，也是final的，而且已经重写了equals()和hashCode()方法了。其他的wrapper类也有这个特点。不可变性是必要的，因为为了要计算hashCode()，就要防止键值改变，如果键值在放入时和获取时返回不同的hashcode的话，那么就不能从HashMap中找到你想要的对象。不可变性还有其他的优点如线程安全。如果你可以仅仅通过将某个field声明成final就能保证hashCode是不变的，那么请这么做吧。因为获取对象的时候要用到equals()和hashCode()方法，那么键对象正确的重写这两个方法是非常重要的。如果两个不相等的对象返回不同的hashcode的话，那么碰撞的几率就会小些，这样就能提高HashMap的性能。
我们可以使用自定义的对象作为键吗？ 这是前一个问题的延伸。当然你可能使用任何对象作为键，只要它遵守了equals()和hashCode()方法的定义规则，并且当对象插入到Map中之后将不会再改变了。如果这个自定义对象时不可变的，那么它已经满足了作为键的条件，因为当它创建之后就已经不能改变了。
我们可以使用CocurrentHashMap来代替Hashtable吗？这是另外一个很热门的面试题，因为ConcurrentHashMap越来越多人用了。我们知道Hashtable是synchronized的，但是ConcurrentHashMap同步性能更好，因为它仅仅根据同步级别对map的一部分进行上锁。ConcurrentHashMap当然可以代替HashTable，但是HashTable提供更强的线程安全性。看看这篇博客查看Hashtable和ConcurrentHashMap的区别。
总结
HashMap的工作原理
HashMap基于hashing原理，我们通过put()和get()方法储存和获取对象。当我们将键值对传递给put()方法时，它调用键对象的hashCode()方法来计算hashcode，让后找到bucket位置来储存值对象。当获取对象时，通过键对象的equals()方法找到正确的键值对，然后返回值对象。HashMap使用链表来解决碰撞问题，当发生碰撞了，对象将会储存在链表的下一个节点中。 HashMap在每个链表节点中储存键值对对象。
当两个不同的键对象的hashcode相同时会发生什么？ 它们会储存在同一个bucket位置的链表中。键对象的equals()方法用来找到键值对。
因为HashMap的好处非常多，我曾经在电子商务的应用中使用HashMap作为缓存。因为金融领域非常多的运用Java，也出于性能的考虑，我们会经常用到HashMap和ConcurrentHashMap。你可以查看更多的关于HashMap的文章:
来源：oschina
链接：https://my.oschina.net/u/2256974/blog/382132